| 全固态锂金属电池充放电内部损伤演化及刚度衰减实验研究 |
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| 引用本文： | 辛立攀,杨思源,侯亚楠,李传崴,王志勇,李林安,王世斌.全固态锂金属电池充放电内部损伤演化及刚度衰减实验研究[J].实验力学,2024(2):140-148. |
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| 作者姓名： | 辛立攀 杨思源 侯亚楠 李传崴 王志勇 李林安 王世斌 |
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| 作者单位： | 1. 天津大学机械工程学院力学系;2. 天津大学机械工程学院,现代工程力学重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(12072229)； |
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| 摘 要： | 全固态锂金属电池(Li-SSB)因具有较高的安全性、灵活的可设计性以及较大的能量密度等优点，近年来受到广泛关注。针对固态电解质在长服役周期中的内部损伤演化及刚度衰减问题，采用高分辨率X射线计算机扫描成像重建技术(X-CT)对Li6.4La3Zr1.4TaO12(LLZTO)固态氧化物电解质在Li-SSB长周期充放电过程中的损伤演化过程进行研究。分别对Li/LLZTO/Li对称电池结构在0.3mA/cm2和0.5mA/cm2两种电流密度工况下不同循环次数的内部结构进行三维重建，利用图像的灰度特征提取方法定量得到了LLZTO电解质的内部孔隙演化规律；通过建立LLZTO固态电解质多孔结构的无量纲弹性模量模型，研究了LLZTO固态电解质充放电过程中的模量衰减效应。实验结果表明：Li-SSB中电解质的力学损伤速度随电流密度增大而增大，电池服役阶段电解质损伤程度与循环极化电压高度正相关，电池短路后电解质损伤演化呈现先剧烈后缓和的演化规律。上述结果揭示了在电化学循环过程...
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| 关 键 词： | 固态锂对称电池 X-CT 固态电解质 孔隙率 刚度衰减 |
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